変形性膝関節症者の屋内・屋外環境下での膝関節にかかる負荷の相違

室内外环境下膝骨关节炎患者膝关节承受的负荷差异

• 批准号: 20K19372
• 负责人: 矢口 春木
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K19372/
• 关键词: ウェアラブルセンサ; 変形性膝関節症; 歩行解析; バイオメカニクス; 屋外階段昇降; バイオメトリクス; 研究環境調整; 関節負荷; 屋内・屋外動作解析

本研究は、独自に開発したウェアラブル型３次元動作解析装置を用いて、変形性膝関節症者における屋内環境と屋外環境、外気温による相違が歩行と階段昇降時の運動特性や膝関節にかかる負荷に与える影響を明らかにすることである。昨年度、同システムを用いて測定した若年者による長距離の屋外階段昇降の解析（神社の表参道の石段66段を解析対象）を終了させた。下肢関節での運動力学的変化は見られなかったものの、昇段前期と後期で足関節の運動学的パラメーターの有意差がみられることが明らかになった。これは、長距離階段の昇段に伴う身体重心の前方移動を代償する手段の一つと考えられた。この研究成果は、初めて長距離の屋外階段昇降のバイオメカニクス的知見を得たものであり、論文にて公表することができた。変形性膝関節症者は、一般的に屋内環境よりも屋外環境の活動の方が膝関節への愁訴が多い。しかしながら、屋内と屋外と環境による相違が歩行と階段昇降時の運動特性や膝関節にかかる負荷については明らかにされていない。光学式3次元動作解析装置は、基本的には屋内環境での測定となるが、本システムはウェアラブルセンサを用いており、測定環境に影響を受けずに測定することができる。昨年度は、変形性膝関節症者の測定に向けて、測定機器の調整や測定環境、対象者の条件を揃えるように準備を行った。本年度は、実測定を行い、解析、成果の公表を行う。本研究の仮説は、屋内よりも屋外環境の方が下肢関節のStiffnessが増大し、膝関節負荷が増大する考える。

在这项研究中，使用独立开发的可穿戴3D操作分析装置，由于室内环境，室外环境和外部温度而在膝盖骨骼变形上的差异被应用于运动特征和膝盖关节时澄清对负载的影响。去年，终止了使用该系统测量的年轻人对长距离距离的户外楼梯的分析（终止了神社的反摩托摩托摩托摩托山的石头步骤的66个步骤）。尽管没有看到下肢关节的运动机械变化，但发现在第一学期和第二学期，踝关节的运动参数存在显着差异。这被认为是由于长楼梯上升而导致重力中心向前运动的一种手段之一。这项研究的结果是长期距离户外楼梯的第一批生物分类知识，并发表在论文中。通常，室外环境在膝盖关节上比室内环境更多。但是，室内，室外和环境之间的差异尚未阐明，因为步行和楼梯的运动特征以及膝关节上的负载。光学类型3D操作分析设备基本上是在室内环境中测量的，但是该系统使用可穿戴的传感器，并且可以在不受测量环境影响的情况下测量。去年，我们准备调整测量设备，测量环境和目标人的条件，以测量变形的膝关节骨关节炎。在这个财政年度，我们将进行实际的测量，分析和发布结果。根据这项研究的假设，在室外环境中，下肢关节在室外环境中的刚度比室内增加，并且膝关节负荷增加。

项目成果

Biomechanical Characteristics of Long Stair Climbing in Healthy Young Individuals in a Real-World Study Using a Wearable Motion Analysis System

使用可穿戴运动分析系统进行的真实世界研究中健康年轻人长楼梯攀登的生物力学特征

• DOI: 10.3390/biomechanics2040047
• 发表时间: 2022
• 期刊: Biomechanics
• 作者: Yaguchi Haruki;Sekiguchi Yusuke;Honda Keita;Fukushi Kenichiro;Huang Chenhui;Nakahara Kentaro;Zhenzhao Cheng;Izumi Shin-Ichi
• 通讯作者: Izumi Shin-Ichi